(57)【要約】  【課題】本発明は、高い振動吸収性能を有し、耐久性および耐熱性に優れ、比較的安価なパワーステアリングホースを提供する。  【解決手段】少なくとも内管、補強層および外管を有するホースであって、前記内管および／または外管の少なくとも１層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有するゴム組成物で構成されているパワーステアリングホース。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内管、補強層および外管を有するパワーステアリングホースであって、
前記内管および／または外管の少なくとも１層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有するゴム組成物で構成されているパワーステアリングホース。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、更にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）を含有する請求項１に記載のパワーステアリングホース。
【請求項３】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と、前記クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または前記塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）との質量比が、１０／９０〜５０／５０である請求項２に記載のパワーステアリングホース。
【請求項４】
前記ゴム組成物が、前記ゴム組成物に含有されるポリマー成分１００質量部に対して、架橋剤１．２〜６．０質量部を更に含有する請求項１〜３のいずれかに記載のパワーステアリングホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリングホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーステアリングホースは、油圧の伝達および油圧ポンプ駆動ノイズ（油圧ポンプから発生する脈動圧に起因する騒音）の減衰を目的としてパワーステアリング回路に用いられるホースである。中でも、自動車用パワーステアリングホースは、油圧ポンプのコンプレッサーが発生する振動を吸収して車室内を静かに保ち、体に感じる微小な振動を低減させるという役割が大きく、振動吸収性能が要求されている。
パワーステアリングホースの振動吸収性能は、パワーステアリングホース自体およびパワーステアリングホースを含むシステム全体の構造、構成部材等によるが、特にパワーステアリングホースを高膨張にすることが有効な手段の一つである。
【０００３】
しかしながら、ホースの膨張量を大きくした場合、かしめ部（パワーステアリングホースと該ホースを固定するための金具との接合部）でパワーステアリングホースが破損し油漏れが起こり易くなるという問題があった。
【０００４】
これに対して、高い振動吸収性能を有し、かつ、高耐久性であることを目的としたパワーステアリングホースが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これらのパワーステアリングホースの有する特性は、現在要求されている特性には到底およぶものではなく、更なる性能の向上が要求されていた。
【０００５】
ところで、自動車用パワーステアリングホースは、自動車のエンジンルーム内に配置されるものである。近年、エンジンルームのコンパクト化、エンジンの高出力化等のために、エンジンルームの高温化が進んでおり、パワーステアリングホースが１４０℃程度の高温環境に曝されることも多い。したがって、パワーステアリングホースの構成部材には高い耐熱性が求められる。
これに対して、特許文献２には、高い耐熱性と高い振動吸収性を有することを目的としたパワーステアリングホースが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４２８７９号公報
【特許文献２】特開２００３−９６２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載のパワーステアリングホースは、極めて高価な水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）をゴム部材の原料として用いているため高価である。
したがって、現在要求されている特性を満足し、安価な原料を用いたパワーステアリングホースが求められている。
また、上述したようなパワーステアリングホースのかしめ部での油漏れの問題を解決し、耐久性を向上させるために、パワーステアリングホースを構成するゴム部材の圧縮永久歪みを小さくしてかしめ部でのホースの反力（グリップ力）を高める必要があった。
【０００８】
以上のように、パワーステアリングホースを構成するゴム部材には、高い耐熱性および高い耐久性が要求されており、これらの特性を満たすことを目的として、種々のゴム組成物およびこれらのゴム組成物を用いたパワーステアリングホースが提案されている。
しかし、これらの特性に関する要求水準は日々高まっている。また、ゴム組成物およびこれらのゴム組成物を用いたパワーステアリングホースに求められる他の特性、例えば、強度特性等の物理特性や耐油性等の化学特性が損なわれないようにしなければならない。
これらの理由により、上記の特性を高い水準で満たすようなゴム組成物やパワーステアリングホースを実現することは極めて困難であり、現在のところ、上述したような特性を満たすゴム組成物およびパワーステアリングホースは得られていない。
【０００９】
したがって、本発明は、高い振動吸収性能を有し、耐久性および耐熱性に優れ、比較的安価なパワーステアリングホースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討した結果、パワーステアリングホースの内管および／または外管の少なくとも１層をエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有するゴム組成物で構成すると、高い振動吸収性能を有し、耐久性、耐熱性および耐油性に優れ、比較的安価なパワーステアリングホースにできることを知見した。
また、上記ゴム組成物が、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）を含有することにより、他の特性を損なうことなく、更に耐熱性に優れたパワーステアリングホースにできることを知見した。
本発明者は、これらの知見に基づき本発明を完成させた。
【００１１】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（４）を提供する。
【００１２】
（１）少なくとも内管、補強層および外管を有するパワーステアリングホースであって、
前記内管および／または外管の少なくとも１層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有するゴム組成物で構成されているパワーステアリングホース。
【００１３】
（２）前記ゴム組成物が、更にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）を含有する上記（１）に記載のパワーステアリングホース。
【００１４】
（３）前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と、前記クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または前記塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）との質量比が、１０／９０〜５０／５０である上記（２）に記載のパワーステアリングホース。
【００１５】
（４）前記ゴム組成物が、前記ゴム組成物に含有されるポリマー成分１００質量部に対して、架橋剤１．２〜６．０質量部を更に含有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載のパワーステアリングホース。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のパワーステアリングホースは、高い振動吸収性能を有し、耐久性、耐熱性および耐低温脆化性に優れ、比較的安価に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のパワーステアリングホースは、少なくとも内管、補強層および外管を有するパワーステアリングホースであって、上記内管および／または外管の少なくとも１層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有するゴム組成物（以下、「本発明に用いられるゴム組成物」とも言う。）で構成されているパワーステアリングホースである。
【００１８】
本発明のパワーステアリングホースにおいて、上記内管および外管は、各々１層から構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。該内管および／または外管の少なくとも１層が、本発明に用いられるゴム組成物で構成されており、本発明に用いられるゴム組成物は圧縮永久歪みが小さいので、上記かしめ部でのホースの反力（グリップ力）が高くなり、油漏れが起きず、本発明のパワーステアリングホースは耐久性に優れる。本発明に用いられるゴム組成物は耐熱性にも優れるので、エンジンルーム等の高温環境下に置かれた場合にもホースとしての性能を維持できる。また、本発明に用いられるゴム組成物は、耐油性および耐低温脆化性に優れ、従来のパワーステアリングホースのゴム部材に用いられているＨＮＢＲ等に比べて安価である。
これらの条件を満たせば、本発明のパワーステアリングホースは、構造、材料、製造方法等により特に限定されないが、本発明に用いられるゴム組成物は、優れた耐油性を有することから上記内管の最内層に用いられるのが好ましい。
【００１９】
はじめに、本発明に用いられるゴム組成物を詳細に説明する。
本発明に用いられるゴム組成物に用いられるＥＶＡは、その酢酸ビニル含有量、分子量等は特に限定されないが、酢酸ビニル含有量が５０〜７０質量％であるものが、耐油性に優れる点から好ましい。これらの特性により優れる点から、酢酸ビニル含有量は、５５〜６５質量％がより好ましい。
【００２０】
本発明に用いられるゴム組成物は、上記ＥＶＡの他に、更にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）および／または塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）を含有するのが好ましい。ＣＳＭおよびＣＭは、耐油性、耐熱性に優れ、ＨＮＢＲに比べ、安価であるため、ＥＶＡの有する耐圧縮永久歪みおよび耐油性に優れるといった特性を損なうことなく、更に耐熱性に優れたパワーステアリングホースを安価に提供することができる。
ＣＳＭおよびＣＭを各々単独で、上記ＥＶＡを含有するゴム組成物に添加した場合でも、パワーステアリングホースに要求される特性を満足するゴム組成物を提供できる。なお、ＣＳＭとＣＭを併用する場合の混合比は特に限定されず、要求される特性に応じて適宜調整される。
【００２１】
上記ＣＳＭとしては、特に限定されないが、耐油性に優れるという点から、その塩素化率が２０〜４０％であるものが好ましく、２３〜３６％であるものがより好ましい。
ここで、塩素化率とは、塩素原子の質量がＣＳＭ全体の質量の中で占める比率をいう。
【００２２】
本発明に用いられるゴム組成物において、ＥＶＡと、ＣＳＭおよび／またはＣＭとの質量比は、１０／９０〜５０／５０であることが好ましい。この範囲であると、得られるゴム組成物は、圧縮永久歪みが低く、耐熱性、耐油性および耐低温脆化性に優れる。これらの特性により優れる点から、該質量比は、１０／９０〜４５／５５がより好ましく、１５／８５〜３０／７０が更に好ましい。
【００２３】
本発明に用いられるゴム組成物は、上述した各成分の他に架橋剤を含有するのが好ましい。架橋剤の作用により、上記ポリマー成分は架橋されてゴム組成物のモジュラス等の物性が向上する。上記架橋剤としては、有機過酸化物が挙げられる。
【００２４】
上記有機過酸化物は、ゴム架橋に一般に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、ジクミルパーオキシド、ジターシャリブチルパーオキシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、４，４′−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸ｎ−ブチル、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。
【００２５】
本発明に用いられるゴム組成物における、架橋剤の含有量は、上記ゴム組成物に含有されるポリマー成分１００質量部に対して１．２〜６．０質量部である。架橋剤の含有量がこの範囲であると、架橋密度が適度であるため、モジュラスや破断伸び等の物性に優れる。これらの特性により優れる点から、架橋剤の含有量は、１．８〜５．５質量部であることが好ましい。なお、上記ポリマー成分には、ＥＶＡ、ＣＳＭ、ＣＭおよびその他の任意のポリマーが含まれる。
【００２６】
本発明に用いられるゴム組成物は、上記成分以外にも、必要に応じて、カーボンブラック等の補強剤、充填剤、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、軟化剤等の添加剤を配合することができる。
【００２７】
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化チタン、シリカが挙げられる。
【００２８】
老化防止剤としては、例えば、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジナフチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＮＰＤ）、Ｎ−イソプロピル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、スチレン化フェノール（ＳＰ）が挙げられる。
【００２９】
軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、植物油が挙げられる。可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、脂肪酸エステル、トリメリット酸エステル等の合成可塑剤；液状ゴムが挙げられる。
【００３０】
本発明に用いられるゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の条件・方法が用いられる。例えば、上記ＥＶＡ、ＣＳＭ、架橋剤およびその他の添加剤を、バンバリーミキサー等の撹拌機で十分に撹拌して得ることができる。
【００３１】
本発明のパワーステアリングホースとしては、上述した本発明に用いられるゴム組成物で構成されている層以外の内管および外管の材料としては、耐熱性が良好なものであれば、一般に用いられているゴム組成物、樹脂等を単独でまたは２種類以上混合してもしくは組み合わせて使用できる。
上記内管および外管に用いられうるゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、ＨＮＢＲ、アクリルゴム、エチレン−アクリルゴム等が挙げられる。該ゴム組成物には、原料ゴムの他に加硫剤、充填剤、補強剤、可塑剤、老化防止剤、加硫促進剤、軟化剤、粘着付与剤、滑剤、分散剤、加工助剤等が適宜配合されていてもよい。
上記内管および外管に用いられうる樹脂としては、例えば、ナイロン、芳香族ポリアミド系樹脂が挙げられる。
【００３２】
補強層の構造および材料は、本発明のパワーステアリングホースの構造に応じて適宜選択することができる。例えば、補強層は、１層であっても、２層以上であってもよく、ブレード構造、スパイラル構造等の構造にすることができる。補強層を構成する材料は、補強糸（補強用繊維）、補強用ワイヤー等を用いることができる。補強糸としては、例えば、アラミド繊維、ナイロン、レーヨン、ポリアミド、ビニロン、ポリエステルの糸が挙げられる。また、補強層を２層以上で構成する場合には、補強層の層間に層間ゴムを用いるのが好ましい。
【００３３】
補強層が繊維材料からなる少なくとも２層の編組構造である場合には、内層の直上に位置する第１編組層の編組角度が４５〜５５°、更にその上に位置する第２編組層の編組角度が４５〜５８°であるのが好ましい。
【００３４】
本発明のパワーステアリングホースの内径および外径ならびに長さは特に限定されない。
【００３５】
本発明のパワーステアリングホースの製造方法は、特に限定されず、従来公知のホースの製造方法を用いることができる。
例えば、未加硫の本発明に用いられるゴム組成物をあらかじめ離型剤を塗布したマンドレル上に押出機より押出し、内管を形成する。つぎに、内管上に必要に応じて接着剤を塗布し、更に内管上に、編組機を使用して補強糸または補強ワイヤーを編組する。必要に応じて、補強層上に外管との接着のために接着剤を塗布した後、押出機により本発明に用いられるゴム組成物を押出し、外管を形成する。その後、ホースの形が加硫により変形しないように樹脂または布でホースを包み、加硫を行う。最後にマンドレルを引き抜き、本発明のパワーステアリングホースを得ることができる。
上述の場合に用いられる接着剤としては、例えば、イソシアネート系、ウレタン系、フェノール樹脂系、レゾルシン系、塩化ゴム系の接着剤が挙げられる。
【００３６】
本発明のパワーステアリングホースは、高圧用パワーステアリングホースおよび低圧用パワーステアリングホースのいずれにも好適に使用でき、高い振動吸収性能を有し、耐久性、耐熱性および耐低温脆化性に優れ、安価に提供できるので極めて有用である。
【実施例】
【００３７】
＜実施例１〜４および比較例１＞
下記第１表に示す各成分を、第１表に示す組成（質量部）で混合し、撹拌機を用いて十分に分散させて実施例１〜４および比較例１のゴム組成物を得た。
得られたゴム組成物、またはこれらのゴム組成物を１６０℃で６０分プレス加硫して得た硬化物について、下記の方法により各物性値を測定した。
結果を第１表に示す。
【００３８】
＜引張り試験＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５１−１９９３に準じ、実施例１〜４および比較例１のゴム組成物の硬化物を厚さ２ｍｍのダンベル状試験片（ダンベル状３号形）に切り出し、引張速度５００ｍｍ／分で引張試験を行った。破断強度（ＴB）〔ＭＰａ〕、破断伸び（ＥB）〔％〕、５０％モジュラス（Ｍ50）〔ＭＰａ〕、１００％モジュラス（Ｍ100）〔ＭＰａ〕を室温にて測定した。
【００３９】
＜硬さ（ＨS）＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５３−１９９７のＰ法に準じて、実施例１〜４および比較例１のゴム組成物の硬化物の室温における硬さ（ＨS）を測定した。
【００４０】
＜引裂き試験(Ｔｅａｒ  Ａ）＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５２−１９９３に準じて、実施例１〜４および比較例１のゴム組成物の硬化物を厚さ２ｍｍのクレセント型試験片に切り出し、引裂強さ（Ｔｅａｒ  Ａ）〔Ｎ／ｍｍ〕を室温にて測定した。
【００４１】
＜圧縮永久歪み＞
ＪＩＳ  Ｋ６２６２−１９９７に準じて、専用治具で２５％圧縮し、１５０℃で７０時間放置した後の圧縮永久歪みを測定した。
【００４２】
＜耐低温脆化性試験＞
ＪＩＳ  Ｋ６２６１−１９９７に準じて、実施例１〜４および比較例１のゴム組成物の硬化物を低温衝撃脆化試験のＡ法に従って、脆化温度〔℃〕を測定した。
【００４３】
＜耐油性試験＞
実施例１〜４および比較例１のゴム組成物を２３℃、５０％ＲＨで、２４時間放置後、２０×４０×２ｍｍの直方体に切りだし、試験体を作製した。この試験体を１５０℃の試験油（ＰＳフルード）に７０時間浸漬し、浸漬前の試験体に対する体積増化率（％）を測定した。
【００４４】
【表１】
2006188163.tif 000002
【００４５】
上記第１表に示す各成分は下記のとおりである。
ＥＶＡ：レバプレン  ６００ＨＶ、バイエル（株）製
ＣＳＭ：ハイパロン４０、デュポン  ダウ  エラストマー（株）製
ＳＲＦ級カーボンブラック：旭＃５０、旭カーボン（株）製
ＭｇＯ：キョウワマグ１５０、協和化学工業（株）製
可塑剤：アデカイザー  Ｃ９−Ｎ、旭電化工業（株）製
トリアリルイソシアヌレート：ＴＡＩＣ、日本化成（株）製
架橋剤：パークミルＤ−４０、日本油脂（株）製
【００４６】
第１表に示す結果から明らかなように、ポリマー成分としてＥＶＡのみを含有するゴム組成物（実施例４）は、ＣＳＭのみを含有するゴム組成物（比較例１）に比べて、ＴB、ＥB、ＨsおよびＴｅａｒ  Ａは同等で、圧縮永久歪みが極めて小さく、耐低温脆化性に優れていた。また、ポリマー成分としてＥＶＡとＣＳＭを含有するゴム組成物（実施例１〜３）は、実施例４のゴム組成物よりも、更にモジュラスおよび耐油性が優れていた。したがって、実施例１〜４のゴム組成物は、パワーステアリングホース用ゴム組成物として好適に用いることができる。
【００４７】
＜実施例５〜８および比較例２＞
第１表に示す各ゴム組成物を用いて、パワーステアリングホースの製造を行った。
（実施例５）
予め離型剤を塗布した外径１０ｍｍのマンドレル上に、実施例１のゴム組成物を押出し、厚さ２ｍｍの内管を形成した。この内管の外側に、６−ナイロン製の補強糸をブレード編みし、その外側に比較例１のゴム組成物を押出して層間ゴム層を形成し、更に層間ゴム層の外側に上記と同じ補強糸をブレード編みして補強層を形成した。次に、補強層の外側に、上記層間ゴム層と同様に比較例１のゴム組成物を押出し、厚さ１．５ｍｍの外管を形成した。次に、１５４℃で９０分加熱して加硫させた後、マンドレルを引き抜いて実施例５のパワーステアリングホースを得た。
【００４８】
（実施例６）
内管の材料に実施例２のゴム組成物を用いた以外は、実施例５と同様にパワーステアリングホースを作成した。
【００４９】
（実施例７）
内管の材料に実施例３のゴム組成物を用いた以外は、実施例５と同様にパワーステアリングホースを作成した。
【００５０】
（実施例８）
内管の材料に実施例４のゴム組成物を用いた以外は、実施例５と同様にパワーステアリングホースを作成した。
【００５１】
（実施例９）
外管の材料に実施例２のゴム組成物を用いた以外は、実施例６と同様にパワーステアリングホースを作成した。
【００５２】
（比較例２）
内管の材料に比較例１のゴム組成物を用いた以外は、実施例５と同様にパワーステアリングホースを作成した。
【００５３】
上記のようにして得られた各パワーステアリングホースについて以下の試験を行った。
結果を第２表に示す。
【００５４】
＜体積膨張量＞
雰囲気下３０℃、大気圧下の条件で、規定された長さの各パワーステアリングホース内を水で満たし、その後、内圧が９．０ＭＰａになるまで水を加え、一定時間保持後、圧を抜いてホースから流出した水量を測定した。このホースから流出した水量をホースの長さで除して体積膨張量（ｃｍ3／ｍ）を算出した。
【００５５】
＜かしめ部からの油漏れ＞
ＪＩＳ  Ｋ６３３０−８−１９９８の規定に準じて、温度１５０℃、圧力１２．４ＭＰａ、衝撃回数５０万回の条件の下、高温衝撃圧力試験を行った。試験後の各パワーステアリングホースの内部にオイルを流したときに、かしめ部からの油漏れの有無を目視で確認した。
オイル漏れが無かったものを「○」、オイル漏れが確認されたものを「×」とした。
【００５６】
【表２】
2006188163.tif 000003
【００５７】
第２表から明らかなように、比較例２のパワーステアリングホースは、体積膨張量は比較的高く、振動吸収性能に優れていたが、かしめ部で油漏れがあった。
一方、実施例５〜９のパワーステアリングホースは、体積膨張量が比較的高く、振動吸収性能に優れており、また、かしめ部での油漏れも無かった。